(57)【要約】【課題】リムのビードシートの径方向内側に気密性の高い気室を有するホイールを、確実かつ高い生産性にて製造することが可能な方法について提案する。【解決手段】リムのビードシートの径方向内側に、該ビードシートに沿って延びる環状の空間を具え、複数の隔壁を介して該空間を複数の気室に区画するとともに、気室毎に当該気室とリムの径方向外側の大空間との連通部を有し、該気室および連通部にてヘルムホルツ共鳴器が構成されるホイールを製造するに当たり、前記連通部から前記空間内に管を挿入し、前記管を介してシール材を供給し、前記シール材にて前記複数の隔壁を形成する。【選択図】図２
2010269678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リムのビードシートの径方向内側に、該ビードシートに沿って延びる環状の空間を具え、複数の隔壁を介して該空間を複数の気室に区画するとともに、気室毎に当該気室とリムの径方向外側の大空間との連通部を有し、該気室および連通部にてヘルムホルツ共鳴器が構成されるホイールを製造するに当たり、
前記連通部から前記空間内に管を挿入し、
前記管を介してシール材を供給し、前記シール材にて前記複数の隔壁を形成する、
ホイールの製造方法。
【請求項２】
前記空間内に仕切り材を形成し、
前記シール材によって、前記空間を区画する壁面と前記仕切り材との間の隙間を埋め、
前記仕切り材と前記シール材にて前記複数の隔壁を形成する請求項１に記載のホイールの製造方法。
【請求項３】
前記シール材が高分子化合物である請求項１または２に記載のホイールの製造方法。
【請求項４】
前記シール材が発泡材を含む請求項１〜３のいずれかに記載のホイールの製造方法。
【請求項５】
前記環状の空間は、断面積が大きい部分と、断面積が小さい部分からなり、該断面積が小さい部分に隔壁を配設することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のホイールの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかの方法によって製造したホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤを取り付ける車両用のホイール、特に車両に伝達される振動を抑制し、乗り心地性の向上や車内騒音の低減等をもたらすことのできるホイールを製造するための方法および当該方法で製造したホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の乗り心地性や静粛性を高次元で実現することの要請から、とりわけ車内騒音の低減が希求されている。この車内騒音の大きな要因として、タイヤをホイールに装着した際のタイヤとリムとの間に区画される空洞部（主気室）の共鳴音が挙げられる。
この共鳴音の抑制に関して、特許文献１には、リムと該リムの径方向外側に配置される複数の蓋部材との間に形成され、周方向に間隔をあけて設けられた複数の隔壁により分割された複数の副気室に、この副気室とタイヤ主気室とを連通させる連通部を組み合わせてヘルムホルツ共鳴器を構成することによって、自動車の大きな要求性能である乗り心地性や静粛性が有意に向上し、実用的なホイールが得られることが記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載のホイールは、静粛性、操縦安定性および振動乗り心地性において優れており、十分に実用に供し得るものである。
一方、環境保護に立脚した自動車の燃費向上の観点からは、タイヤは勿論ホイールについても、その軽量化が求められている。
【０００４】
ここに、前記ヘルムホルツ共鳴器を利用して空洞共鳴を抑制し得るホイールについて、軽量化の実現も予想される構造が、特許文献２に提案されている。すなわち、リムのビードシートの径方向内側に副気室を設けることによって、ヘルムホルツ共鳴器の形成に併せて、リム部分の肉抜きによる軽量化が達成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０７９８０２号公報
【特許文献２】特開２００４−２９９４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献２に記載のホイールは、中子鋳造成形によって副気室並びに連通部を一体成形するため、そのための工夫が様々になされている。ヘルムホルツ共鳴器を確実に作動させるには、副気室に気密性が必要であるところ、この点を中子鋳造成形によって保証している。しかしながら、中子鋳造成形をもって複数の副気室を気密に成形することは難しく、また中子鋳造成形自体が煩雑な成形方法であり、生産性も低くならざるをえない。
【０００７】
そこで、本発明は、リムのビードシートの径方向内側に気密性の高い気室を有するホイールを、確実かつ高い生産性にて製造することが可能な方法について提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、以下の構成とすることにより上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、本発明の要旨構成は、下記に示す通りである。
（１）リムのビードシートの径方向内側に、該ビードシートに沿って延びる環状の空間を具え、複数の隔壁を介して該空間を複数の気室に区画するとともに、気室毎に当該気室とリムの径方向外側の大空間との連通部を有し、該気室および連通部にてヘルムホルツ共鳴器が構成されるホイールを製造するに当たり、
前記連通部から前記空間内に管を挿入し、
前記管を介してシール材を供給し、前記シール材にて前記複数の隔壁を形成する、
ホイールの製造方法。
【００１０】
（２）前記空間内に仕切り材を形成し、
前記シール材によって、前記空間を区画する壁面と前記仕切り材との間の隙間を埋め、
前記仕切り材と前記シール材にて前記複数の隔壁を形成する上記（１）に記載のホイールの製造方法。
【００１１】
（３）前記シール材が高分子化合物である上記（１）または（２）に記載のホイールの製造方法。
【００１２】
（４）前記シール材が発泡材を含む上記（１）〜（３）のいずれかに記載のホイールの製造方法。
【００１３】
（５）前記環状の空間は、断面積が大きい部分と、断面積が小さい部分からなり、該断面積が小さい部分に隔壁を配設することを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載のホイールの製造方法。
【００１４】
（６）上記（１）〜（５）のいずれかの方法によって製造したホイール。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、特にヘルムホルツ共鳴器を構成する気室が高い気密性の下に形成されるから、空洞共鳴が確実に抑制されるホイールを高い生産性にて製造することができる。かくして得られたホイールを用いることによって、車両に伝達される振動を確実に抑制し、乗り心地性の向上、車内騒音の低減等を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明により製造したホイールの要部を示す回転軸に沿った断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る工程を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る隔壁を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る工程を示す図である。
【図５】本発明に係る仕切り材の変形例を示す図である。
【図６】本発明に係る仕切り材と壁面との間の隙間を埋めるためのシール材の供給位置を示す図である。
【図７】本発明のホイールを用いた際の振動抑制効果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
まず、本発明が製造の対象とするホイールについて、図面を参照して詳しく説明する。すなわち、図１にタイヤＴを装着したホイール１のタイヤ回転軸に沿う断面を示すように、ホイール１のリム２の幅方向両端側に設けられる、タイヤＴのビード部の台座となるビードシート３ａおよび３ｂの少なくとも一方、図示例では車両装着時に外側となるビードシート３ａのホイール径方向内側に、該ビードシート３ａに沿って延びる環状の空間を有する。
該空間は、複数の隔壁４を介して複数、例えば２〜１０室程度の気室５に区画され、タイヤＴとホイール１との間に区画される主気室１０に対して副気室として機能する。さらに、気室５毎に当該気室５とリムの径方向外側の大空間、つまり主気室１０との間に連通部６を有する。この気室５および連通部６にてヘルムホルツ共鳴器が構成される。
図示例では、連通部６は、気室５を区画するリム幅方向内側の壁面９ａに形成されているが、主気室１０と連通するのであれば、ビードシート３ａ側、すなわち、ホイール径方向外側の壁面９ｂに形成されてもよい。
なお、車両用のホイールには、様々な形式があり、いずれもリムとディスクとからなることが基本であり、図示例のホイール１はリムおよびディスクが一体であるが、別体であってもよい。
【００１８】
本発明の第１実施形態に係る工程を、図２を用いて説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、壁面９ａに設けられた連通部６から空間内に管１１を挿入する。管１１の先端１１ｐは、隔壁を形成する所定位置に位置づける。
次に、図２（ｂ）に示すように、管１１の先端１１ｐからシール材１２を供給する。
最後に、図２（ｃ）に示すように、気室相互間が気密されるまで、シール材１２を供給したら、管１１を連通部６から取り除く。このシール材１２が、空間内を複数の気室５に区画するための隔壁４となる。
なお、シール材１２が発泡材を含む場合、シール材１２は、図２（ｂ）の工程で一定量供給された後、その体積が増加して空間を区画する全壁面と接続されて隔壁を形成する。シール材１２として発泡体を用いる場合、発泡体に含まれる気泡は独立気泡であり、気泡相互が接続されない必要がある。
この方法では、連通部６を利用してシール材１２を供給するため、新たに穴を開ける工程およびその穴を塞ぐ工程等の追加の工程が必要ない。それゆえ、簡易な製造工程によって、高い生産性の下に気密性の高い気室５を形成することができる。
【００１９】
次に、本発明の第２実施形態を、図３を用いて説明する。シール材１２が所定位置から流出するのを防ぐため、あるいは、位置決めのために、あらかじめ仕切り材１３を設けておくことが好適である。なお、この仕切り材１３は、リムを成形（鋳造または鍛造）する際に一体成形することが気室間の気密性を高めるために好ましい。また、仕切り材１３には、リム２の部材の比重より軽い比重の部材（例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、樹脂材）を用いることが軽量化を達成するために好ましい。
図３（ａ）に示すように、仕切り材１３を、隔壁を設けるべき所定位置の両側に、空間を区画するリム幅方向外側の壁面９ｃに設けることができる。また、図３（ｂ）に示すように、仕切り材１３を、所定位置の両側に、空間を区画するリム幅方向内側の壁面９ａに設けることもできる。また、図３（ｃ）に示すように、仕切り材１３を、所定位置の両側に、壁面９ａおよび壁面９ｃに設けることもできる。
【００２０】
次に、本発明の第３実施形態を、図４を用いて説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、空間内に仕切り材１３を形成する。この仕切り材１３は、リムを成形（鋳造または鍛造）する際に一体成形することが気室間の気密性を高めるために好ましい。
次に、図４（ｂ）に示すように、連通部６から空間内に管１１を挿入する。図示例では、管１１の先端１１ｐは、仕切り材１３と、空間を区画するリム幅方向内側の壁面９ａとの間に位置づける。
次に、図４（ｃ）に示すように、管１１の先端１１ｐからシール材１２を供給する。
最後に、図４（ｄ）に示すように、密閉できるくらいのシール材１２を供給したら、管１１を連通部６から取り除く。このシール材１２にて、壁面９ａと仕切り材１３との間の隙間を埋めることにより、このシール材１２および仕切り材１３が、空間内を複数の気室５に区画するための隔壁４となる。
【００２１】
仕切り材１３の変形例に関して、図５を用いて説明する。
図５（ａ）に示すように、空間を区画するリム幅方向外側の壁面９ｃに仕切り材１３を一体成形し、この仕切り材１３とリム幅方向内側の壁面９ａとの間にシール材１２を供給してこの隙間を埋めることにより、空間内を複数の気室５に区画するための隔壁４を形成する例を説明してきたが、図５（ｂ）に示すように、壁面９ａに仕切り材１３を一体成形し、この仕切り材１３と壁面９ｃとの間にシール材１２を供給してこの隙間を埋めることにより、隔壁４を形成することもできる。
また、図５（ｃ）に示すように、壁面９ａに仕切り材１３ａを一体成形し、壁面９ｃに仕切り材１３ｃを一体成形し、この仕切り材１３ａ、１３ｃの間にシール材１２を供給して、この隙間を埋めることにより隔壁４を形成することもできる。
なお、図５（ｄ）に示すように、隣り合う２つの連通部６からそれぞれ管１１を挿入して、シール剤１２を供給することもできる。この場合、向かい合う２つの管１１からのシール材１２が相互に押し合うため、シール材１２の成長方向が図中上下方向に制限されるので好ましい。
【００２２】
なお、仕切り材と壁面との間の隙間を埋めるためのシール材の供給位置に関して、図６を用いて説明する。図６は、図１に示すビードシート３ａ部分の拡大図である。
図６（ａ）に示すように仕切り材１３を一体成形した場合、隙間は、仕切り材１３と径方向外側の壁面９ｂとの間のみであるので、その隙間にシール材を供給すればよい。
図６（ｂ）に示すように仕切り材１３を一体成形した場合、隙間は、仕切り材１３と壁面９ｂとの間、および、仕切り材１３とリム幅方向内側の壁面９ａとの間に存在するので、その両方の隙間にシール材を供給する必要がある。
図６（ｃ）に示すように仕切り材１３を一体成形した場合、隙間は、仕切り材１３と壁面９ｂとの間、および、仕切り材１３とリム幅方向外側の壁面９ｃとの間に存在するので、その両方の隙間にシール材を供給する必要がある。
図６（ｄ）に示すように仕切り材１３を一体成形した場合、隙間は、仕切り材１３と壁面９ａ、９ｂ、９ｃそれぞれとの間に存在するので、それらの隙間にシール材を供給する必要がある。
図６（ｅ）に示すように仕切り材１３をビードシート３ａ側に一体成形した場合、隙間は、仕切り材１３と径方向内側の壁面９ｄとの間、仕切り材１３と壁面９ａ、９ｃとの間に存在するので、それらの隙間にシール材を供給する必要がある。
このように、空間を区画する壁面と仕切り材１３との間の隙間とは、仕切り材１３の形成位置に応じて異なり、図６に示した例に限定されることはない。
【００２３】
なお、シール材としては、発泡材のほか、高分子化合物（樹脂材）、粘着剤、熱硬化性樹脂等（加熱して硬化させる必要あり）を適宜使用することができ、軽量化を達成するために、リム２の部材の比重より軽い比重の部材を用いることが好ましい。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。
従来のホイールとタイヤとの組み合わせ品（基準）、図２に示した本発明方法に従って構成したホイールとタイヤとの組み合わせ品（発明例）および、該発明例において隔壁に隙間を設けて気室相互間の気密性を阻害したホイールとタイヤとの組み合わせ品（比較例）を音響−構造連成解析にて比較した。
【００２５】
なお、気室の有無や隔壁の気密性以外の仕様は、全て同じにした。すなわち、８Ｊ×１９サイズのホイールを用いて、このホィールに２４５／４５Ｒ１９サイズの一般的な乗用車用タイヤを装着した。
【００２６】
ここで、発明例および比較例では、５つの隔壁で区画された５つの気室５を設けた。
タイヤ主気室の体積約３５０００ｃｍ3に対し、気室５の総体積は４６０ｃｍ3であり、連通孔の径は０．３ｃｍ、連通孔の長さは０．４ｃｍである。
【００２７】
実施例として示す結果は、スピンドル軸を固定し、タイヤ接地面を一定変位で加振した場合のスピンドル軸での上下方向力の周波数応答解析結果である。
上下方向の軸力の周波数応答解析を行った結果を、図７に示す。同図から、発明例は比較例に比し空洞共鳴ピークが約６〜７ｄＢ低減することが判る。
【符号の説明】
【００２８】
１                      ホイール
２                      リム
３ａ、３ｂ              ビードシート
４                      隔壁
５                      気室
６                      連通部
７                      フランジ
８                      ウェル
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ  壁面
１０                    主気室
１１                    管
１２                    シール材
１３                    仕切り材
Ｔ                      タイヤ
【図１】
2010269678.tif 000003
【図２】
2010269678.tif 000004
【図３】
2010269678.tif 000005
【図４】
2010269678.tif 000006
【図５】
2010269678.tif 000007
【図６】
2010269678.tif 000008
【図７】
2010269678.tif 000009